田中 剛平

教員紹介

田中 剛平(たなか ごうへい)
田中 剛平

東京大学大学院 工学系研究科 国際工学教育推進機構/電気系工学専攻
東京大学大学院 情報理工学系研究科 数理情報学専攻
特任准教授

〒153-8505 東京都目黒区駒場 4-6-1 Ew-405 号室
Tel: 03-5452-6220 内線 56220

E-mail:gouhei@sat.t.u-tokyo.ac.jp

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略歴

2005年 東京大学 大学院新領域創成科学研究科 複雑理工学専攻 博士課程修了
2005年 東京大学 生産技術研究所 特任助手
2006年 東京大学 生産技術研究所 助手
2007年 東京大学 生産技術研究所 助教
2011年 東京大学 生産技術研究所 特任准教授
2013年 東京大学 工学系研究科 特任准教授

研究テーマ

現在の主な研究分野は,省エネルギー脳型情報処理や複雑系ダイナミクスです.

1. 省エネルギー情報処理
次世代情報処理システムを実現するためには,装置を微細化したり構造をコンパクトにして省エネルギー化をはかる必要があります.私たちは,コグニティブ・システムを低消費電力で動作させることを目標とし,システムを小型化する数理的手法の開発に取り組んでいます.本研究は日本アイ・ビー・エムとの共同研究です.

2. 医療・社会システムの数理的研究
センサーデバイスの発達により,医療・社会システムに関する豊富なデータがとれるようになってきています.そのようなデータに基づいて,従来よりも現実的な数理モデルを構築し,医療・社会問題の解決を目指しています.例えば,バイオマーカーデータに基づく前立腺がん動態の数理モデル,季節性データに基づく感染症伝播モデル,集団極性化を説明する意見形成モデルなどに取り組んでいます.

3. ネットワーク頑強性
ネットワークシステムは至るところに見られます.例えば電力網,交通網,生体網などです.ネットワーク化は,利便性の向上や無駄の削減などメリットをもたらしますが,同時に,一部の故障が全体に波及して被害を拡大するというリスクも伴います.そこで,ネットワーク機能の故障耐性が,ネットワーク構造,ダイナミクス,要素間相互作用などにどのように依存するかを数理的に調べています.それによって,頑健なネットワークの設計方法やダメージを受けたネットワークを効率良く回復する方法などを探求しています.

4. 複雑系動力学の基礎理論
システムの定性的変化や複雑化のプロセスを理解するための基礎数理的研究を行っています.同じ物質やシステムでも,環境や条件が変化すれば,その振る舞いは単純から複雑へ,秩序から無秩序へ,また規則から不規則へ,といった定性的変化を示すことがよくあります.力学系理論における分岐理論や物理学における相転移理論を基礎として,そのような質的変化が起こるときの対象の特異性を数学的に特徴づけることにより,どのような条件の下で現象の時間的・空間的複雑化が生じるのかを理解したいと考えています.

主な論文・著書

T. Yuan and G. Tanaka
Robustness of coupled oscillator networks with heterogeneous natural frequencies
Chaos, vol. 27, 123105 (2017).

B. Wang, Y. Han, G. Tanaka
Interplay between epidemic spread and information propagation on metapopulation networks
Journal of Theoretical Biology, vol. 420, pp. 18-25 (2017).

T. Yuan, K. Aihara, and G. Tanaka,
Robustness and Fragility in Coupled Oscillator Networks under Targeted Attacks
Physicial Review E, vol. 95, 012315 (2017).

C. T. Urabe, G. Tanaka, K. Aihara, and M. Mimura,
Parameter Scaling for Epidemic Size in a Spatial Epidemic Model with Mobile Individuals,
PLOS ONE, vol. 11, no. 12, e0168127 (2016).

K. Inoue, H. Shinohara, M. Behar, N. Yumoto, G. Tanaka, A. Hoffmann, K. Aihara, and M. Okada-Hatakeyama,
Oscillation Dynamics Underlie Functional Switching of NF-kB for B Cell Activation,
npj Systems Biology and Applications, vol. 2, article no. 16024 (2016).

 

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